JP6517171B2 - Air conditioning system - Google Patents
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Description
本発明は、空調システムに関する。 The present invention relates to an air conditioning system.
例えば、特許文献１に記載の空調システムでは、ＣＰＵ温度に関連するパラメータ（吸込み温度）が上限温度を超えている場合には設定温度を下げる制御を行い、上限温度を超えていない場合には空調効率を高める方向に変更している。 For example, in the air conditioning system described in Patent Document 1, control is performed to lower the set temperature when the parameter (suction temperature) related to the CPU temperature exceeds the upper limit temperature, and air conditioning when the upper limit temperature is not exceeded. It has been changed to increase efficiency.
特許文献１に記載の空調システムに比べて、更に消費電力を低減することが可能な空調システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an air conditioning system capable of further reducing power consumption as compared with the air conditioning system described in Patent Document 1.
本願では、ＣＰＵを冷却するための電動ファンを有する情報通信技術用機器（）が設置されたサーバ室内の空調を行う空調システムにおいて、サーバ室内に冷風を供給する空調装置（４）と、電動ファン（１Ａ）の消費電力を検出する消費電力検出部（Ｓ１）と、空調装置（４）で生成する冷房能力を制御する制御装置（７）であって、省動力モードにて空調装置（４）を制御可能な制御装置（７）とを備え、消費電力検出部（Ｓ１）により検出された消費電力をファン消費電力（Ｗｆ）とし、予め設定された電動ファン（１Ａ）についての目標消費電力を目標ファン電力（Ｗｔｆ）としたとき、省動力モードは、ファン消費電力（Ｗｆ）が目標ファン電力（Ｗｔｆ）より大きい場合には冷房能力を増大させ、ファン消費電力（Ｗｆ）が目標ファン電力（Ｗｔｆ）以下の場合には冷房能力を減少させる制御モードである。 In the present application, in an air conditioning system for air conditioning a server room in which information communication equipment () having an electric fan for cooling a CPU is installed, an air conditioner (4) for supplying cold air to the server room, and the electric fan A power consumption detection unit (S1) for detecting the power consumption of (1A) and a control device (7) for controlling the cooling capacity generated by the air conditioner (4), the air conditioner (4) in the power saving mode Control device (7) capable of controlling the power consumption, the power consumption detected by the power consumption detection unit (S1) is taken as the fan power consumption (Wf), and the target power consumption for the preset electric fan (1A) is When the target fan power (Wtf) is used, the power saving mode increases the cooling capacity if the fan power consumption (Wf) is larger than the target fan power (Wtf), and the fan power consumption (Wf) is the target. In the case of § emission power (Wtf) below is a control mode for reducing the cooling capacity.
これにより、省電力モードの実行時において、制御装置（７）は、ファン消費電力（Ｗｆ）が目標ファン電力（Ｗｔｆ）となるように冷房能力を制御する。したがって、本願に係る空調システムでは、更に消費電力を低減することが可能となる。 Thus, at the time of execution of the power saving mode, the control device (7) controls the cooling capacity such that the fan power consumption (Wf) becomes the target fan power (Wtf). Therefore, in the air conditioning system according to the present invention, it is possible to further reduce the power consumption.
因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。 Incidentally, the reference numerals in each of the above parentheses are an example showing the correspondence with the specific configuration and the like described in the embodiments described later, and the present invention is limited to the specific configuration and the like shown in the reference numerals in the above parentheses. It is not a thing.
以下に説明する「発明の実施形態」は、本願発明の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。 The "embodiments of the invention" described below show an example of an embodiment within the technical scope of the present invention. That is, the invention-specifying matters and the like described in the claims are not limited to the specific configuration and the structure and the like described in the following embodiments.
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the arrow etc. which show the direction attached to each figure are described in order to make it easy to understand the relationship of each figure. The present invention is not limited to the directions given in the respective drawings.
少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。
（第１実施形態）
１．空調システムの構成
本実施形態は、通信機器室やサーバ室等（以下、サーバ室という。）の空調を行う空調システムに本発明を適用したものである。サーバ室には、図１に示すように、少なくとも１台の情報通信技術用機器（以下、ＩＣＴ装置という。）１及び少なくとも１台の室内空調機３等が設置されている。
At least one member or part described with at least the reference numeral is provided except in the case where “plurality”, “two or more”, etc. are described.
First Embodiment
1. Configuration of Air Conditioning System In the present embodiment, the present invention is applied to an air conditioning system that performs air conditioning of a communication device room, a server room, and the like (hereinafter referred to as a server room). In the server room, as shown in FIG. 1, at least one apparatus for information communication technology (hereinafter referred to as an ICT apparatus) 1 and at least one indoor air conditioner 3 and the like are installed.
室内空調機３は、サーバ室内に冷風を供給してサーバ室内の空気を冷却することにより、当該空気を介して各ＩＣＴ装置１を冷却する。室内空調機３は、室外空調機５等と共に空調装置４を構成する。室外空調機５は、室内空調機３にて吸熱した熱を室外に放熱する。 The indoor air conditioner 3 cools each ICT device 1 via the air by supplying cold air into the server room to cool the air in the server room. The indoor air conditioner 3 constitutes the air conditioner 4 together with the outdoor air conditioner 5 and the like. The outdoor air conditioner 5 radiates the heat absorbed by the indoor air conditioner 3 to the outside.
つまり、空調装置４は、サーバ室から回収した熱を室外に放出して冷熱を生成する。本実施形態に係る空調装置４では、サーバ室の床から室内に冷風を供給し、ＩＣＴ装置１から熱を回収して温度が上昇した温風を天井から吸引している。 That is, the air conditioner 4 releases the heat recovered from the server room to the outside to generate cold heat. In the air conditioner 4 according to the present embodiment, cold air is supplied from the floor of the server room to the room, heat is recovered from the ICT device 1, and warm air whose temperature has risen is sucked from the ceiling.
因みに、本実施形態に係る空調装置４は、室内空調機３と室外空調機５との間でフロン等の冷媒を循環させて冷房能力を発揮する蒸気圧縮式冷凍機により構成された個別分散方式の空調装置である。つまり、１つ又は複数の室内空調機３により構成されたグループ毎に、熱源機である冷凍機が設けられている。 Incidentally, the air conditioner 4 according to the present embodiment is an individual-dispersion system configured of a vapor compression type refrigerator that exhibits a cooling capacity by circulating a refrigerant such as fluorocarbon between the indoor air conditioner 3 and the outdoor air conditioner 5. Air conditioner. That is, for each group constituted by one or more indoor air conditioners 3, a refrigerator as a heat source device is provided.
各ＩＣＴ装置１は、情報処理を実行する演算ユニット（以下、ＣＰＵという。）、及びＣＰＵに室内空気を供給する電動式の冷却ファン１Ａ（図２参照）を有する。当該冷却ファン１Ａは、ＣＰＵに供給する室内空気の温度（以下、ＩＣＴ吸込温度という。）を温度上昇に応じて送風量が増加させる。 Each ICT device 1 includes an arithmetic unit (hereinafter referred to as a CPU) that executes information processing, and an electric cooling fan 1A (see FIG. 2) that supplies room air to the CPU. The said cooling fan 1A makes the air flow amount increase according to a temperature rise with the temperature (henceforth ICT suction temperature) of the indoor air supplied to CPU.
ＣＰＵに供給する室内空気の温度は、ＩＣＴ装置１が有する温度センサＳ３（図２参照）にて検出される。各ＩＣＴ装置１には、各冷却ファン１Ａの回転数を制御するファン制御部（図示せず。）が設けられている。 The temperature of the room air supplied to the CPU is detected by a temperature sensor S3 (see FIG. 2) which the ICT device 1 has. Each ICT device 1 is provided with a fan control unit (not shown) that controls the number of rotations of each cooling fan 1A.
つまり、冷却ファン１Ａは、当該温度センサＳ３の検出温度を利用してファン制御部により制御され、空調装置４の制御装置７からの直接的な制御指令を受けることなく稼働する。なお、各ファン制御部は、冷却ファン１Ａの回転数を示す信号（以下、ファン周波数ともいう。）を外部に出力可能である。 That is, the cooling fan 1A is controlled by the fan control unit using the temperature detected by the temperature sensor S3, and operates without receiving a direct control command from the control device 7 of the air conditioner 4. Each fan control unit can output a signal indicating the number of rotations of the cooling fan 1A (hereinafter, also referred to as a fan frequency) to the outside.
制御装置７は、空調装置４が発揮する冷房能力を制御する。制御装置７は、図２に示すように、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有するコンピュータにて構成されたものであって、ＲＯＭ等の不揮発性記憶部に予め記憶されたプログラム（ソフトウェア）に従って空調装置４の作動を制御する。 The control device 7 controls the cooling capacity exhibited by the air conditioner 4. The control device 7 is configured by a computer having a CPU, a ROM, a RAM and the like as shown in FIG. 2 and is an air conditioner according to a program (software) stored in advance in a non-volatile storage unit such as a ROM. Control 4 operation.
制御装置７には、ＩＣＴ装置１が有する温度センサＳ３から信号、消費電力検出部Ｓ１及び吹出空気温度検出部Ｓ２からの出力信号が入力されている。消費電力検出部Ｓ１は、冷却ファン１Ａの消費電力を検出するための検出部である。以下、消費電力検出部Ｓ１にて検出された消費電力をファン消費電力Ｗｆという。 The control device 7 receives a signal from the temperature sensor S3 of the ICT device 1 and output signals from the power consumption detection unit S1 and the blown air temperature detection unit S2. The power consumption detection unit S1 is a detection unit for detecting the power consumption of the cooling fan 1A. Hereinafter, the power consumption detected by the power consumption detection unit S1 is referred to as fan power consumption Wf.
本実施形態に係る消費電力検出部Ｓ１は、冷却ファン１Ａの回転数を利用してファン消費電力Ｗｆを検出する。すなわち、ファン消費電力Ｗｆは、冷却ファン１Ａの回転数の上昇に応じて上昇し、かつ、冷却ファン１Ａの回転数の降下に応じて降下する。 The power consumption detection unit S1 according to the present embodiment detects the fan power consumption Wf using the rotation speed of the cooling fan 1A. That is, the fan power consumption Wf rises in response to the increase in the rotational speed of the cooling fan 1A and falls in response to the decrease in the rotational speed of the cooling fan 1A.
そこで、本実施形態では、冷却ファン１Ａの回転数、つまりファン周波数をファン消費電力Ｗｆを示す値として利用している。なお、冷却ファン１Ａが複数ある場合、本実施形態では、それら冷却ファン１Ａで消費されるファン消費電力Ｗｆの合計値をファン消費電力Ｗｆとしている。 So, in this embodiment, the number of rotations of cooling fan 1A, ie, fan frequency, is used as a value which shows fan power consumption Wf. When there are a plurality of cooling fans 1A, in the present embodiment, the total value of the fan power consumption Wf consumed by the cooling fans 1A is taken as the fan power consumption Wf.
吹出空気温度検出部Ｓ２は、室内空調機３から吹き出す空気、つまり冷風の温度（以下、冷風温度Ｔｃという。）を検出する。なお、本実施形態に係る吹出空気温度検出部Ｓ２は、サーミスター等の温度センサにて構成されたものである。 The blown air temperature detection unit S2 detects the temperature of the air blown out from the indoor air conditioner 3, that is, the temperature of the cold air (hereinafter referred to as the cold air temperature Tc). In addition, the blowing air temperature detection part S2 which concerns on this embodiment is comprised by temperature sensors, such as a thermistor.
２．制御装置の制御作動
２．１ 設定温度制御
制御装置７は、冷風温度Ｔｃが設定温度Ｔｓｅｔとなるように、空調装置４の冷房能力を増減又は維持する。設定温度Ｔｓｅｔは、制御目標温度であって、特定の空気温度（例えば、２７℃）、又は当該特定の温度を含む所定範囲の空気温度（例えば、２５℃〜２９℃）をいう。
2. Control Operation of Control Device 2.1 Set Temperature Control The control device 7 increases, decreases, or maintains the cooling capacity of the air conditioner 4 so that the cold air temperature Tc becomes the set temperature Tset. The set temperature Tset is a control target temperature, and refers to a specific air temperature (for example, 27 ° C.) or a predetermined range of air temperature (for example, 25 ° C. to 29 ° C.) including the specific temperature.
そして、制御装置７は、冷風温度Ｔｃが設定温度Ｔｓｅｔより高い場合には、冷房能力を現時の冷房能力より増大させる。制御装置７は、冷風温度Ｔｃが設定温度Ｔｓｅｔより低い場合には、冷房能力を現時の冷房能力より減少させる。制御装置７は、冷風温度Ｔｃが設定温度Ｔｓｅｔであるときは、現時の冷房能力を維持する。 Then, when the cold air temperature Tc is higher than the set temperature Tset, the control device 7 increases the cooling capacity from the current cooling capacity. When the cold air temperature Tc is lower than the set temperature Tset, the controller 7 reduces the cooling capacity from the current cooling capacity. When the cold air temperature Tc is the set temperature Tset, the control device 7 maintains the current cooling capacity.
２．２ 省動力モード制御
＜省動力モードの概要＞
制御装置７は、省動力モードを用いた空調制御が実行可能である。省動力モードは、ファン消費電力Ｗｆが目標ファン電力Ｗｔｆより大きい場合には冷房能力を増大させ、ファン消費電力Ｗｆが目標ファン電力Ｗｔｆより小さい場合には冷房能力を減少させる制御モードである。なお、ファン消費電力Ｗｆが目標ファン電力Ｗｔｆであるときは、現時の冷房能力が維持される。
2.2 Power saving mode control <Overview of power saving mode>
The control device 7 can execute air conditioning control using a power saving mode. The power saving mode is a control mode for increasing the cooling capacity when the fan power consumption Wf is larger than the target fan power Wtf, and reducing the cooling capacity when the fan power consumption Wf is smaller than the target fan power Wtf. When the fan power consumption Wf is the target fan power Wtf, the current cooling capacity is maintained.
つまり、制御装置７は、省電力モードの実行時においては、ファン消費電力Ｗｆが目標ファン電力Ｗｔｆとなるように、設定温度Ｔｓｅｔを変更又は維持して冷房能力を制御する。 That is, the control device 7 controls the cooling capacity by changing or maintaining the set temperature Tset so that the fan power consumption Wf becomes the target fan power Wtf when executing the power saving mode.
具体的には、制御装置７は、省電力モードの実行時においては、ファン消費電力Ｗｆが目標ファン電力Ｗｔｆより大きい場合には設定温度Ｔｓｅｔを低下させ、ファン消費電力Ｗｆが目標ファン電力Ｗｔｆより小さい場合には設定温度Ｔｓｅｔを上昇させる。ファン消費電力Ｗｆが目標ファン電力Ｗｔｆであるときは、現時の設定温度Ｔｓｅｔが維持される。 Specifically, when the fan power consumption Wf is larger than the target fan power Wtf during execution of the power saving mode, the control device 7 lowers the set temperature Tset, and the fan power consumption Wf is higher than the target fan power Wtf. If it is smaller, the set temperature Tset is raised. When the fan power consumption Wf is the target fan power Wtf, the present set temperature Tset is maintained.
目標ファン電力Ｗｔｆとは、予め設定された冷却ファン１Ａについての目標消費電力である。本実施形態に係る目標ファン電力Ｗｔｆは、「ＩＣＴ装置１の仕様であって、冷却ファン１Ａの下限回転数時の消費電力」に相当する電力、又は当該電力を含む所定範囲の電力である。なお、「〜相当する電力」とは、現実の下限回転数時の消費電力は勿論、試験結果や過去の実績に基づく経験値等も含む意味である。 The target fan power Wtf is the target power consumption of the cooling fan 1A set in advance. The target fan power Wtf according to the present embodiment is power corresponding to “the power consumption at the lower limit rotation speed of the cooling fan 1A which is a specification of the ICT device 1” or power within a predetermined range including the power. In addition, "equivalent electric power" is the meaning including not only the power consumption at the time of the actual lower limit rotation speed but also the experience value etc. based on a test result and the past performance.
制御装置７は、温度センサＳ３が検出した温度、つまりＩＣＴ吸込温度が予め設定された上限温度Ｔｓｕ以下となるように、省動力モードを実行する。上限温度Ｔｓｕは、ＩＣＴ装置１の製造メーカ等により予め決められた温度であって、ＩＣＴ装置１を正常稼働可能な上限温度である。 The controller 7 executes the power saving mode so that the temperature detected by the temperature sensor S3, that is, the ICT suction temperature becomes equal to or lower than the preset upper limit temperature Tsu. The upper limit temperature Tsu is a temperature previously determined by a manufacturer or the like of the ICT apparatus 1 and is an upper limit temperature at which the ICT apparatus 1 can normally operate.
したがって、制御装置７は、ファン消費電力Ｗｆが目標ファン電力Ｗｔｆ以下であっても、ＩＣＴ吸込温度が上限温度Ｔｓｕである場合には、現時の設定温度Ｔｓｅｔを維持又は低下させる。 Therefore, even when the fan power consumption Wf is equal to or less than the target fan power Wtf, the controller 7 maintains or lowers the current set temperature Tset when the ICT suction temperature is the upper limit temperature Tsu.
さらに、制御装置７は、予め設定された上限温度Ｔｓｅｔｕ以下の範囲で設定温度Ｔｓｅｔを上昇又は降下させる。上限温度Ｔｓｅｔｕは、上限温度Ｔｓｕに基づいて決定される温度である。 Furthermore, the control device 7 raises or lowers the set temperature Tset within a range not higher than the preset upper limit temperature Tsetu. The upper limit temperature Tsetu is a temperature determined based on the upper limit temperature Tsu.
具体的には、ＩＣＴ吸込温度は、（ａ）冷風温度Ｔｃより高く、かつ、（ｂ）ＩＣＴ装置１が設置された箇所によって異なる。つまり、上限温度Ｔｓｅｔｕは、ＩＣＴ装置１を正常稼働可能な上限温度であって、上記（ａ）及び（ｂ）が加味された温度である。 Specifically, the ICT suction temperature is higher than the (a) cold air temperature Tc, and (b) differs depending on the location where the ICT device 1 is installed. That is, the upper limit temperature Tsetu is an upper limit temperature at which the ICT device 1 can normally operate, and is a temperature to which the above (a) and (b) are added.
＜省動力モード制御フローの一例＞
図３は、省動力モード制御フローの一例を示している。当該制御フローでは、冷却ファン１Ａの回転数をファン消費電力Ｗｆとみなしている。このため、冷却ファン１Ａの下限回転数時の消費電力が目標ファン電力Ｗｔｆに相当する。
<Example of power saving mode control flow>
FIG. 3 shows an example of the power saving mode control flow. In the control flow, the rotational speed of the cooling fan 1A is regarded as the fan power consumption Wf. For this reason, the power consumption at the time of the lower limit rotation speed of the cooling fan 1A corresponds to the target fan power Wtf.
省動力モードが実行されると、制御装置７は、冷却ファン１Ａの回転数を取得した後（Ｓ１）、当該取得した回転数が冷却ファン１Ａの下限回転数（最小回転数）であるか否かを判定する（Ｓ３）。 When the power saving mode is executed, the controller 7 acquires the number of rotations of the cooling fan 1A (S1), and then the acquired number of rotations is the lower limit number of rotations (minimum number of rotations) of the cooling fan 1A. It is determined (S3).
制御装置７が、取得した回転数が冷却ファン１Ａの下限回転数（最小回転数）であると判定した場合には（Ｓ３：ＹＥＳ）、制御装置７は設定温度Ｔｓｅｔを予め設定された温度ΔＴｕだけ上昇させる（Ｓ５）。 If controller 7 determines that the acquired rotational speed is the lower limit rotational speed (minimum rotational speed) of cooling fan 1A (S3: YES), controller 7 sets temperature Tset to a preset temperature ΔTu. Only raise (S5).
次に、制御装置７は、冷却ファン１Ａの回転数が増加したか否かを判定する（Ｓ７）。制御装置７が冷却ファン１Ａの回転数が増加したと判定した場合に（Ｓ７：ＹＥＳ）、制御装置７は、設定温度Ｔｓｅｔを予め設定された温度ΔＴｄ１だけ低下させる（Ｓ９）。 Next, the control device 7 determines whether the number of rotations of the cooling fan 1A has increased (S7). If the controller 7 determines that the rotational speed of the cooling fan 1A has increased (S7: YES), the controller 7 lowers the set temperature Tset by a preset temperature ΔTd1 (S9).
上昇幅温度である温度ΔＴｕと低下幅温度である温度ΔＴｄ１とは、同一の値又は異なる値のうちいずれであってもよい。なお、本実施形態では、温度ΔＴｕと温度ΔＴｄ１とは同一の値である。 The temperature ΔTu which is the rising width temperature and the temperature ΔTd1 which is the decreasing width temperature may be either the same value or different values. In the present embodiment, the temperature ΔTu and the temperature ΔTd1 have the same value.
Ｓ３にて制御装置７が取得した回転数が冷却ファン１Ａの下限回転数（最小回転数）でないと判定した場合には（Ｓ３：ＮＯ）、制御装置７は、設定温度Ｔｓｅｔを予め設定された温度ΔＴｄ２だけ低下させる（Ｓ１１）。温度ΔＴｄ２は、温度ΔＴｄ１と同一の値又は異なる値のうちいずれであってもよい。本実施形態では同一の値である。 When it is determined in S3 that the number of revolutions acquired by the control device 7 is not the lower limit number of revolutions (minimum number of revolutions) of the cooling fan 1A (S3: NO), the control device 7 presets the set temperature Tset. The temperature is decreased by ΔTd2 (S11). The temperature ΔTd2 may be either the same value as the temperature ΔTd1 or a different value. The same value is used in the present embodiment.
＜室内空調機が同一サーバ室内に複数設置されている場合＞
同一サーバ室内に複数の室内空調機３が設置されている場合、制御装置７は、特定のＩＣＴ装置１（冷却ファン１Ａ）と関連性が高い室内空調機３の設定温度Ｔｓｅｔを変更することにより、当該ＩＣＴ装置１についての省動力モードを実行する。「関係性が高い」とは、例えば、以下の手法により判断される。
<When multiple indoor air conditioners are installed in the same server room>
When a plurality of indoor air conditioners 3 are installed in the same server room, the control device 7 changes the set temperature Tset of the indoor air conditioner 3 having high relevance to the specific ICT device 1 (cooling fan 1A) , The power saving mode about the said ICT apparatus 1 is performed. “Highly relevant” is determined, for example, by the following method.
すなわち、制御装置７は、室内空調機３から吹き出す冷風温度変化に対するＩＣＴ吸込温度の変化の割合が大きいほど「当該室内空調機３と当該ＩＣＴ装置１との関係性が高い」と判断する。 That is, the control device 7 determines that “the relationship between the indoor air conditioner 3 and the ICT device 1 is high” as the ratio of the change in the ICT suction temperature to the change in cold air temperature blown out from the indoor air conditioner 3 increases.
同一サーバ室内に、複数の室内空調機３及び仕様の異なる複数種類のＩＣＴ装置１が設置されている場合であって、ＩＣＴ装置１毎に目標ファン電力Ｗｔｆが異なる場合、制御装置７は、目標ファン電力Ｗｔｆ毎に適切な設定温度Ｔｓｅｔを設定して省動力モードを実行する。 In the case where a plurality of indoor air conditioners 3 and a plurality of types of ICT devices 1 having different specifications are installed in the same server room, and the target fan power Wtf is different for each ICT device 1, the control device 7 An appropriate set temperature Tset is set for each fan power Wtf to execute the power saving mode.
つまり、本実施形態に係る制御装置７は、（ａ）複数の室内空調機３の中から対象となるＩＣＴ装置１と関連性が高い室内空調機３を選択し、（ｂ）その選択された室内空調機３の設定温度Ｔｓｅｔを変更制御することにより、対象となるＩＣＴ装置１についての省動力モードを実行する。 That is, the control device 7 according to the present embodiment selects (a) the indoor air conditioner 3 having high relevance to the target ICT device 1 from among the plurality of indoor air conditioners 3, and (b) the selected one By changing and controlling the set temperature Tset of the indoor air conditioner 3, the power saving mode for the target ICT device 1 is executed.
なお、特定の室内空調機３が複数のＩＣＴ装置１と関連性が高い場合には、制御装置７は、省費電力効果が高いと見込まれるＩＣＴ装置１との関連性を優先した省動力モードを実行する。省費電力効果とは、ファン消費電力Ｗｆ及び空調装置４の消費電力の低下量が大きい場合、又は当該消費電力の値が小さい場合等をいう。 In addition, when the specific indoor air conditioner 3 is highly relevant to the plurality of ICT devices 1, the control device 7 is a power saving mode in which priority is given to the relevance to the ICT device 1 expected to have a high power saving effect. Run. The power saving effect refers to the case where the reduction amount of the fan power consumption Wf and the power consumption of the air conditioner 4 is large, or the value of the power consumption is small.
３．本実施形態に係る空調装置の特徴
制御装置７は、省電力モードの実行時においては、ファン消費電力Ｗｆが目標ファン電力Ｗｔｆとなるように冷房能力を制御する。したがって、本実施形態に係る空調システムでは、更に消費電力を低減することが可能となる。
3. Characteristics of Air Conditioner According to this Embodiment The control device 7 controls the cooling capacity so that the fan power consumption Wf becomes the target fan power Wtf when the power saving mode is performed. Therefore, in the air conditioning system according to the present embodiment, it is possible to further reduce the power consumption.
すなわち、ＩＣＴ吸込温度を下げるには、冷房能力を増大させて冷風温度Ｔｃを低下させる必要がある。つまり、ＩＣＴ吸込温度を下げると、空調装置４の消費電力が増大する可能性が高い（図５参照）。 That is, to lower the ICT suction temperature, it is necessary to increase the cooling capacity to lower the cold air temperature Tc. That is, when the ICT suction temperature is lowered, the power consumption of the air conditioner 4 is likely to increase (see FIG. 5).
ＩＣＴ装置１の消費電力は、主にＣＰＵ等での消費電力と冷却ファン１Ａの消費電力（ファン消費電力Ｗｆ）との和である。ＩＣＴ吸込温度が下がると、少なくとも、冷却ファン１Ａの回転数が低下して冷却ファン１Ａの消費電力が低下する。 The power consumption of the ICT device 1 is mainly the sum of the power consumption of the CPU or the like and the power consumption of the cooling fan 1A (fan power consumption Wf). When the ICT suction temperature decreases, at least the rotational speed of the cooling fan 1A decreases and the power consumption of the cooling fan 1A decreases.
図４は、外気温度をパラメータとして、ＩＣＴ吸込温度とサーバ室の消費電力との関係を示す実験結果である。サーバ室の消費電力は、主にＩＣＴ装置１の消費電力（以下、ＩＣＴ電力という。）と空調装置４の消費電力（以下、空調電力という。）の和である。 FIG. 4: is an experimental result which shows the relationship between ICT suction temperature and the power consumption of a server room by making outside temperature into a parameter. The power consumption of the server room is mainly the sum of the power consumption of the ICT device 1 (hereinafter referred to as ICT power) and the power consumption of the air conditioner 4 (hereinafter referred to as air conditioned power).
当該実験結果が示すように、ＩＣＴ吸込温度が特定の温度（以下、特定温度という。）付近になると、外気温度によらず、サーバ室の消費電力が最小となる。つまり、図４に示す実験結果は、「設定温度Ｔｓｅｔを上昇させて空調装置４の冷房能力を低下させても、サーバ室の消費電力が低下しない場合がある」ことを示している。 As the experiment results show, when the ICT suction temperature is in the vicinity of a specific temperature (hereinafter, referred to as a specific temperature), the power consumption of the server room is minimized regardless of the outside air temperature. That is, the experimental result shown in FIG. 4 indicates that “the power consumption of the server room may not be reduced even when the set temperature Tset is increased to reduce the cooling capacity of the air conditioner 4”.
換言すれば、ＩＣＴ吸込温度が特定温度より高い温度域では、ＩＣＴ電力の減少量が空調電力の増大量を上回るため、サーバ室の消費電力が低下する。ＩＣＴ吸込温度が特定温度より低い温度域では、ＩＣＴ電力の減少量が空調電力の増大量を下回るため、サーバ室の消費電力が増大する。 In other words, in the temperature range where the ICT suction temperature is higher than the specific temperature, the reduction amount of the ICT power exceeds the increase amount of the air conditioning power, so the power consumption of the server room decreases. In the temperature range where the ICT suction temperature is lower than the specific temperature, the reduction amount of the ICT power is smaller than the increase amount of the air conditioning power, so the power consumption of the server room increases.
少なくともファン消費電力Ｗｆは、下限回転数時の消費電力を下回ることはない（図６参照）。そして、ＩＣＴ電力のうちファン消費電力Ｗｆが占める割合が比較的大きいため、ＩＣＴ吸込温度が特定温度となっているときは、冷却ファン１Ａが下限回転数で回転していると推定可能である。 At least the fan power consumption Wf does not fall below the power consumption at the lower limit rotation speed (see FIG. 6). And since the ratio which fan power consumption Wf occupies among ICT electric power is comparatively large, when ICT suction temperature is set to specific temperature, it can be estimated that cooling fan 1A is rotating at the minimum number of rotations.
そこで、本実施形態では、目標ファン電力Ｗｔｆを「ＩＣＴ装置１の仕様であって、冷却ファン１Ａの下限回転数時の消費電力」に相当する電力等として定義し、省電力モードの実行時においては、ファン消費電力Ｗｆが目標ファン電力Ｗｔｆとなるように冷房能力を制御する。したがって、本実施形態に係る空調システムでは、更に消費電力を低減することが可能となる。 Therefore, in the present embodiment, the target fan power Wtf is defined as power corresponding to "the power consumption at the lower limit rotation speed of the cooling fan 1A, which is the specification of the ICT device 1". Controls the cooling capacity such that the fan power consumption Wf becomes the target fan power Wtf. Therefore, in the air conditioning system according to the present embodiment, it is possible to further reduce the power consumption.
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、温度センサＳ３から信号を利用してＩＣＴ吸込温度を検出した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、ＩＣＴ装置１の空気吸込口近傍に温度センサを配設し、当該温度センサを利用してＩＣＴ吸込温度を検出してもよい。
(Other embodiments)
In the above-mentioned embodiment, the ICT suction temperature was detected using the signal from temperature sensor S3. However, the present invention is not limited to this. That is, for example, a temperature sensor may be disposed in the vicinity of the air suction port of the ICT device 1, and the ICT suction temperature may be detected using the temperature sensor.
上述の実施形態では、目標ファン電力Ｗｔｆを「ＩＣＴ装置１の仕様であって、冷却ファン１Ａの下限回転数時の消費電力」に相当する電力等として定義した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、サーバ室の消費電力が最小となるときの目標ファン電力Ｗｔｆを予め実験や数値シミレーション等により求め、その求め値を目標ファン電力Ｗｔｆとしてもよい。 In the above-described embodiment, the target fan power Wtf is defined as power or the like corresponding to “the specification of the ICT device 1 and the power consumption at the lower limit rotation speed of the cooling fan 1A”. However, the present invention is not limited to this. That is, for example, the target fan power Wtf when the power consumption of the server room is minimum may be obtained in advance by experiment, numerical simulation or the like, and the obtained value may be used as the target fan power Wtf.
上述の実施形態に係る空調装置４は、個別分散方式の空調装置であった。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、水等の媒体を介して１台の熱源機から複数の室内空調機に冷熱を分配供給する中央方式の空調装置４であってもよい。 The air conditioner 4 which concerns on the above-mentioned embodiment was an air conditioner of an individual distribution system. However, the present invention is not limited to this. That is, for example, it may be a central air conditioner 4 that distributes cold heat from one heat source unit to a plurality of indoor air conditioners via a medium such as water.
上述の実施形態に係る空調装置４は、サーバ室内から吸熱した熱を外気に放熱する空調装置であった。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、サーバ室内から吸熱した熱を地下水や地中に放熱してもよい。 The air conditioner 4 which concerns on the above-mentioned embodiment was an air conditioner which thermally radiates the heat which absorbed heat from the server room outside air. However, the present invention is not limited to this. That is, for example, the heat absorbed from the server room may be dissipated to ground water or the ground.
上述の実施形態に係る消費電力検出部Ｓ１は、冷却ファン１Ａの回転数を利用してファン消費電力Ｗｆを検出した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば、冷却ファン１Ａへの通電電流値を利用してファン消費電力Ｗｆを検出してもよい。 The power consumption detection unit S1 according to the above-described embodiment detects the fan power consumption Wf using the rotation speed of the cooling fan 1A. However, the present invention is not limited to this. That is, for example, the fan power consumption Wf may be detected using the value of the current supplied to the cooling fan 1A.
上述の実施形態に係る設定温度Ｔｓｅｔは、冷風温度Ｔｃを意図するものであった。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
すなわち、例えば、室内空調機３に吸い込まれる室内空気の温度、つまりＩＣＴ装置１を冷却した後の温風の温度を設定温度Ｔｓｅｔとしてもよい。なお、温風の温度を設定温度Ｔｓｅｔとした場合、具体的な設定温度Ｔｓｅｔは、冷風温度Ｔｃを設定温度Ｔｓｅｔとした場合に比べて高い温度となる。
The set temperature Tset according to the above-described embodiment is intended for the cold air temperature Tc. However, the present invention is not limited to this.
That is, for example, the temperature of the room air sucked into the indoor air conditioner 3, that is, the temperature of the warm air after the ICT device 1 is cooled may be set as the set temperature Tset. When the temperature of the warm air is set as the set temperature Tset, the specific set temperature Tset is higher than when the cold air temperature Tc is set as the set temperature Tset.
１… ＩＣＴ装置
１Ａ… 冷却ファン
３… 室内空調機
４… 空調装置
５… 室外空調機
７… 制御装置
Ｓ１… 消費電力検出部
Ｓ２… 吹出空気温度検出部
Ｓ３… 温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... ICT apparatus 1A ... Cooling fan 3 ... Indoor air conditioning machine 4 ... Air conditioning system 5 ... Outdoor air conditioning machine 7 ... Control apparatus S1 ... Power consumption detection part S2 ... Blowout air temperature detection part S3 ... Temperature sensor
Claims (4)
前記サーバ室内に冷風を供給する空調装置と、
前記電動ファンの消費電力を検出する消費電力検出部と、
前記空調装置で生成する冷房能力を制御する制御装置とを備え、
前記消費電力検出部により検出された消費電力をファン消費電力とし、予め設定された前記電動ファンについての目標消費電力を目標ファン電力としたとき、
前記制御装置は、前記ファン消費電力が前記目標ファン電力より大きい場合には前記冷房能力を増大させ、前記ファン消費電力が前記目標ファン電力より小さい場合には前記冷房能力を減少させる制御モード（以下、省動力モードという。）を実行可能である空調システム。 In an air conditioning system for air conditioning a server room in which a device for information communication technology having an electric fan for cooling a CPU is installed,
An air conditioner for supplying cold air into the server room;
A power consumption detection unit that detects power consumption of the electric fan;
And a control equipment for controlling the cooling capacity generated in the air conditioning system,
When the power consumption detected by the power consumption detection unit is a fan power consumption, and the target power consumption of the electric fan set in advance is a target fan power,
The control device, wherein, when the fan power consumption is greater than the target fan power increases the cooling capacity, wherein when the fan power consumption is less than the target fan power control mode (hereinafter decreasing the cooling capacity An air conditioning system that can execute power saving mode) .
前記制御装置は、前記冷風温度検出部が検出した温度が予め設定された上限温度以下となるように、前記省動力モードを実行する請求項１に記載の空調システム。 A cold air temperature detection unit configured to detect a temperature of cold air blown to the CPU;
The air conditioning system according to claim 1, wherein the control device executes the power saving mode such that the temperature detected by the cold air temperature detection unit is equal to or lower than a preset upper limit temperature.
さらに、前記制御装置は、予め設定された上限温度以下の範囲で前記設定温度を上昇又は降下させる請求項１又は２に記載の空調システム。 The controller increases or decreases the set temperature, which is a control target temperature, to increase or decrease the cooling capacity.
The air conditioning system according to claim 1, wherein the control device raises or lowers the set temperature within a range not higher than a preset upper limit temperature.
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